عند استخدام آلة الرغوة لرغوة البولي يوريثان الناعمة، هل واجهت المواقف التالية؟

1. المسام الرغوية غير المستوية والمتعددة،

2. نسيج رغوي خشن.

3. أحجام المسام الفوضوية عبر كامل سطح الرغوة، مع وجود علامات طفيفة على المسام الكبيرة.

قضايا مثل هذه شائعة جدا. السبب الرئيسي للمشكلة الأولى هو أن المسافة بين دافعة الخلط لآلة الرغوة وأسفل برميل الخلط كبيرة جدًا؛ المشكلة الثانية هي أن شفرات الخلط قصيرة جدًا وضيقة: المشكلة الثالثة هي أن زاوية شفرات الخلط كبيرة جدًا.

العديد من الشركات المصنعة التي تصمم وتنتج آلات الرغوة لا تفهم المبادئ إلا أثناء عملية التصميم، دون فهم العلاقة الهامة بين التصميم المختلف في إنتاج الرغوة وجودة المنتج. لا يمكن تحسين التصميم الميكانيكي المعقول والكمال إلا بشكل تدريجي في العمل الفعلي، ويمكن فقط لصانعي الرغوة ذوي الخبرة تحقيق ذلك.

فيما يلي بعض التجارب التي مررنا بها مع التعديلات والترقيات على الماكينة، على أمل أن يتم ذلك  سيكون مفيدا:

أولا ، يجب أن يكون موضع تركيب عجلة الخلط منخفضًا قدر الإمكان، ومن الأفضل أن يكون أقرب إلى أسفل برميل الخلط. بشكل عام، يجب أن تكون المسافة بين أدنى نقطة في شفرة الخلط وأسفل برميل الخلط حوالي 2 سم

الثانية يجب أن يكون شكل شفرة الخلط على شكل مروحة، ذات حافة واسعة إلى حد ما. وميزة كونها واسعة هي أنها تزيد من مساحة التلامس مع المادة السائلة، مما يوفر طاقة كافية ويوازن المادة السائلة أيضًا.

الثالث ، يجب أيضًا أن يكون طول شفرة الخلط أطول ما يمكن، مع ترك حوالي ثلاثة إلى أربعة سنتيمترات من الحاجز داخل برميل الخلط.

الرابع يجب أن تكون حافتا شفرة الخلط مائلتين، بحيث تعتمد زاوية الميل على عرض أحد الطرفين وفارق سنتيمترين على كلا الجانبين. بعد تعديل شفرة الخلط، يعد التشغيل السليم أمرًا بالغ الأهمية أيضًا، خاصة سرعة الخلط. تم تجهيز معظم آلات الرغوة المجمعة في الوقت الحاضر بأجهزة تحويل تردد التوقيت عالية السرعة. ومع ذلك، في الإنتاج الفعلي، غالبا ما يكون هذا الجهاز غير ضروري. تعتمد سرعة التشغيل بشكل أساسي على كمية المادة الموجودة في برميل الخلط. إذا كان هناك الكثير من المواد، فيجب أن تكون السرعة أسرع بشكل مناسب، وإذا كان هناك مادة أقل، فيجب أن تكون السرعة أقل.

شروط الاختبار:

1. يتم أخذ الرغوة السريعة من مركز الرغوة، في حين يتم أخذ عينات الرغوة المقولبة من الجزء المركزي أو لاختبار العينة بأكملها.

2. يجب أن تنضج الرغوة المصنعة حديثا لمدة 72 ساعة في حالتها الطبيعية قبل أخذ العينات. يجب وضع العينات في بيئة درجة حرارة ورطوبة ثابتة (حسب GB/T2918: 23 ± 2 ℃ ، الرطوبة النسبية 50 ± 5%).

الاستعباد : الكثافة = الكتلة (كجم) / الحجم (م3)

Ardالحداد : انحراف حمل المسافة البادئة (ILD)، انحراف حمل الضغط (CLD)

والفرق الرئيسي بين طريقتي الاختبار هاتين هو منطقة تحميل البلاستيك الرغوي. في اختبار ILD، يتم تعريض العينة إلى مساحة مضغوطة تبلغ 323 سم2، بينما في CLD يتم ضغط العينة بأكملها. هنا، سنناقش فقط طريقة اختبار ILD.

في اختبار ILD، يبلغ حجم العينة 38*38*50 مم، بقطر رأس اختبار 200 مم (مع زاوية مستديرة R = 10 على الحافة السفلية)، ولوحة دعم بفتحات 6 مم متباعدة 20 مم. سرعة تحميل رأس الاختبار هي (100 ± 20) مم/دقيقة. في البداية، يتم تطبيق ضغط قدره 5 نيوتن كنقطة الصفر، ثم يتم ضغط العينة إلى 70٪ من سمكها عند نقطة الصفر، ويتم تفريغها بنفس السرعة. ويتكرر هذا التحميل والتفريغ ثلاث مرات كالتحميل المسبق، ثم يتم ضغطه على الفور بنفس السرعة. سمك الضغط هو 25 ± 1% و 65 ± 1%. بعد الوصول إلى التشوه، استمر في ذلك 30 ± 1s وتسجيل قيمة المسافة البادئة النسبية. القيمة المسجلة هي صلابة المسافة البادئة عند مستوى الضغط هذا.

بالإضافة إلى ذلك، 65% ILD / 25% ILD = نسبة الضغط، وهي مقياس لراحة الرغوة.

قوة الشد والاستطالة عند الكسر : يشير إلى الحد الأقصى لإجهاد الشد المطبق أثناء اختبار الشد حتى الكسر، ونسبة استطالة العينة عند الكسر.

قوة الشد = الحمل عند الكسر / مساحة المقطع العرضي الأصلي للعينة

الاستطالة عند الكسر = (مسافة الكسر - المسافة الأصلية) / المسافة الأصلية * 100%

قوة الدموع : يقيس مقاومة المادة للتمزق من خلال تطبيق قوة تمزيق محددة على عينة ذات شكل محدد.

حجم العينة: 150*25*25 مم (GB/T 10808)، مع اتجاه سمك العينة باعتباره اتجاه ارتفاع الرغوة. يتم إجراء شق بطول 40 مم على طول اتجاه السُمك (اتجاه ارتفاع الرغوة) في وسط أحد طرفي العينة. قم بقياس السماكة على طول اتجاه سماكة العينة، ثم افتح العينة وقم بتثبيتها في جهاز الاختبار. قم بتطبيق الحمل بسرعة 50-20 مم/دقيقة، باستخدام شفرة لقطع العينة، مع الحفاظ على الشفرة في الموضع المركزي. قم بتسجيل القيمة القصوى عندما تنكسر العينة أو تتمزق عند 50 مم.

قوة التمزق = قيمة القوة القصوى (N) / متوسط ​​سمك العينة (سم)

وعادة ما يتم اختبار ثلاث عينات، ويتم أخذ الوسط الحسابي.

صمود : يقيس أداء ارتداد الرغوة من خلال السماح لقطر معين ووزن كرة فولاذية بالسقوط بحرية على سطح عينة البلاستيك الرغوي من ارتفاع محدد. تشير نسبة ارتفاع الارتداد إلى ارتفاع سقوط الكرة الفولاذية إلى مرونة الرغوة.

متطلبات الاختبار: حجم العينة 100*100*50 مم، يجب أن يكون اتجاه سقوط الكرة متسقًا مع اتجاه استخدام الرغوة. حجم الكرة الفولاذية هو ∮ 164 ملم، ووزن 16.3 جرام، وينخفض ​​من ارتفاع 460 ملم.

معدل المرونة = ارتفاع ارتداد الكرة الفولاذية / ارتفاع سقوط الكرة الفولاذية * 100%

ملاحظة: يجب أن تكون العينات أفقية، ويجب تثبيت الكرة الفولاذية قبل إسقاطها (ثابتة)، ويتم اختبار كل عينة ثلاث مرات بفواصل زمنية تبلغ 20 ثانية، ويتم تسجيل القيمة القصوى.

ضغط تشوه دائم : في بيئة ثابتة، يتم الاحتفاظ بعينة المادة الرغوية تحت تشوه مستمر لفترة معينة، ثم يسمح لها بالتعافي لفترة من الوقت، مع ملاحظة تأثير التشوه على سمك العينة. تمثل نسبة الفرق بين السُمك الأولي والسمك النهائي للعينة إلى السُمك الأولي تشوه الضغط الدائم للبلاستيك الرغوي.

التشوه الدائم بالضغط = (السُمك الأولي للعينة - السُمك النهائي للعينة) / السُمك الأولي للعينة * 100

مقاوم النار

VOC (المركبات العضوية المتطايرة)

عند إنشاء مصنع لرغوة البولي يوريثان، فإن النظر بعناية في اختيار الموقع وظروف البناء أمر بالغ الأهمية لنجاحه. هناك عدة مبادئ توجه اختيار موقع المصنع:

أولاً، يعد مبدأ تحسين وإعادة تنظيم الموارد الحالية لوحدات المشروع أمرًا ضروريًا. وهذا يضمن أن المصنع يمكنه تحقيق أقصى استفادة من الموارد المتاحة دون ازدواجية غير ضرورية.

ثانيا، مبدأ توفير الأراضي وخفض الاستثمار أمر حيوي. ومن خلال اختيار موقع يتسم بالكفاءة في استخدام الأراضي، يمكن للمصنع تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة إلى أقصى حد.

ثالثا، مبدأ تسهيل النقل وخفض تكاليف إنتاج المنتج له أهمية كبيرة. يساعد الموقع الذي يسمح بسهولة نقل المواد الخام والمنتجات النهائية في خفض تكاليف الإنتاج الإجمالية.

وأخيرا، فإن مبدأ منع التلوث الحضري وحماية البيئة أمر بالغ الأهمية. يساعد اختيار موقع بعيد عن المناطق المكتظة بالسكان في تقليل تأثير عمليات المصنع على بيئة المدينة.

بالإضافة إلى مبادئ اختيار الموقع، يجب أيضًا مراعاة العوامل المختلفة المتعلقة بظروف البناء:

يلعب الموقع الجغرافي وظروف النقل دورًا حاسمًا. الموقع المثالي سيكون له وصول جيد إلى شبكات النقل، مثل الطرق السريعة أو السكك الحديدية، مما يسهل حركة البضائع.

تعتبر حالة الموارد والظروف الاجتماعية من العوامل المهمة. يتضمن ذلك تقييم مرافق دعم الخدمة المحلية، وتوافر موارد العمل، والسياسات الحكومية التي قد تؤثر على عمليات المصنع.

ولا ينبغي إغفال الظروف الطبيعية، مثل المناخ، والعوامل الجيولوجية، والاعتبارات الزلزالية. يساعد فهم هذه العوامل في التخطيط لأية مخاطر أو تحديات محتملة أثناء البناء والتشغيل.

تعتبر ظروف بناء المصنع مثل إمدادات المياه والصرف الصحي وإمدادات الطاقة والتدفئة ضرورية لحسن سير العمل في المنشأة. ويجب ضمان توفير المخصصات الكافية لهذه المرافق خلال مراحل التخطيط.

في الختام، فإن الإنشاء الناجح لمصنع رغوة البولي يوريثان يعتمد على تحليل مدروس لمبادئ اختيار الموقع وظروف البناء. ومن خلال الالتزام بهذه الاعتبارات، يمكن إنشاء المصنع في موقع مثالي مزود بالبنية التحتية اللازمة لعمليات فعالة ومستدامة.

في الإنتاج الصناعي الحديث، تلعب رغوة البولي يوريثان المرنة دورًا مهمًا في مجالات مختلفة مثل الأثاث ومقاعد السيارات ونعال الأحذية. ومع ذلك، لا يمكن إغفال نقاط المراقبة الفنية الرئيسية لإنتاج منتجات بلاستيكية رغوية مرنة عالية الجودة من مادة البولي يوريثان. فيما يلي العديد من النقاط الفنية الرئيسية في عملية الإنتاج:

التحكم في ثنائي إيزوسيانات التولوين (TDI):

النسبة الأيزومرية المثالية لـ TDI هي 80/20. إذا تم تجاوز هذه النسبة، فقد يؤدي ذلك إلى تكوين خلايا كبيرة ومغلقة في الرغوة، مما يؤدي إلى إطالة وقت المعالجة. خاصة في إنتاج منتجات الرغوة منخفضة الكثافة ذات الكتل الكبيرة، يمكن أن تؤدي نسبة الأيزوميرات المفرطة إلى تأخير إطلاق الحرارة، مما قد يتسبب في بقاء درجة حرارة مركز الرغوة مرتفعة لفترة طويلة، مما يؤدي إلى الكربنة وحتى الاشتعال. إذا كانت نسبة الأيزومرية منخفضة جدًا، ستنخفض كثافة منتج الرغوة ومرونته، وقد تظهر شقوق دقيقة على سطح الرغوة، مما يؤدي إلى ضعف إمكانية تكرار العملية.

إضافة عوامل النفخ الخارجية:

لا تعمل عوامل النفخ الخارجية (الماء) على تقليل كثافة الرغوة فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين نعومة المنتج وتساعد على إزالة حرارة التفاعل. لمنع الكربنة المركزية في عملية الرغوة لمنتجات الرغوة ذات الكتل الكبيرة، تتم عادةً إضافة كمية معينة من الماء. ومع ذلك، مع زيادة كمية الماء، يجب أيضًا زيادة كمية المحفز أيضًا؛ وإلا فقد يؤدي ذلك إلى إطالة وقت الرغوة بعد المعالجة. بشكل عام، لكل 5 أجزاء زيادة في الماء، يجب إضافة 0.2 إلى 0.5 جزء من زيت السيليكون.

نسبة المحفز:

يتم استخدام محفزات القصدير العضوي والأمين الثلاثي بشكل شائع للتحكم في تفاعلات NCO-OH وNCO-H2O. ومن خلال ضبط نسبة المحفزات المختلفة، يمكن التحكم في نمو سلاسل البوليمر وتفاعل الرغوة. في ظل كثافات معينة للمنتج، فإن اختيار نسبة المحفز المناسبة يمكن أن يتحكم في معدل الخلية المفتوحة للرغوة، وحجم الخلية، وقيمة الحمل الفارغ. زيادة كمية محفز القصدير العضوي يمكن أن تنتج بشكل عام رغاوي ذات أحجام خلايا أصغر، ولكن الاستخدام المفرط قد يزيد من معدل الخلايا المغلقة. ومن الضروري تحديد جرعة المحفز الأمثل من خلال التجارب لتحقيق أفضل أداء لمنتجات الرغوة.

مثبتات الرغوة:

يتمثل دور مثبتات الرغوة في تقليل التوتر السطحي للمادة، مما يجعل جدار طبقة الرغوة مرنًا ويمنع تمزق جدار الرغوة حتى يؤدي نمو السلسلة الجزيئية وتفاعلات الارتباط المتقاطع إلى تصلب المادة. لذلك، تلعب مثبتات الرغوة دورًا حاسمًا في إنتاج إسفنجة البولي إيثر ذات الخطوة الواحدة ويجب التحكم الصارم في استخدامها.

التحكم في درجة الحرارة:

إن تفاعل توليد الرغوة حساس للغاية لدرجة الحرارة، وسوف تؤثر التغيرات في درجة حرارة المواد والرغوة على عمليات الرغوة والخصائص الفيزيائية. لذلك، يعد التحكم في درجة الحرارة أحد الشروط المهمة لضمان عمليات الرغوة المستقرة. يتم التحكم في درجة حرارة المادة بشكل عام عند 20-25 ° C.

اثارة السرعة والوقت:

تؤثر سرعة التحريك والوقت على كمية الطاقة المدخلة أثناء عملية الرغوة. إذا كان التحريك غير متساوٍ، فقد يظهر عدد كبير من الفقاعات على سطح الرغوة، مما يؤدي إلى حدوث عيوب مثل التشقق. أثناء خلط المكون A، تكون السرعة 1000r/min؛ بعد إضافة المكون B إلى المكون A، فإن سرعة التحريك عالية السرعة تكون 2800-3500r/min لمدة 5-8 ثواني.

باختصار، تشمل التقنيات الرئيسية لإنتاج رغوة البولي يوريثان المرنة التحكم في TDI، وإضافة عوامل نفخ خارجية، وضبط نسب المحفز، واستخدام مثبتات الرغوة، والتحكم في درجة الحرارة، والتحكم في سرعة ووقت التحريك. إن التحكم السليم في هذه المعلمات التقنية يمكن أن يضمن إنتاج منتجات بلاستيكية رغوية مرنة من مادة البولي يوريثين ذات جودة مستقرة وعالية الأداء.

يعد احتراق الرغوة ظاهرة شائعة في إنتاج الرغوة الفعلي. فيما يلي الأسباب الكامنة وراء هذه المشكلة إلى جانب الحلول المحتملة:

(1) مشاكل تتعلق بجودة البولي إيثر بوليول: أثناء الإنتاج والنقل، يتجاوز محتوى الماء للمنتج المعيار، وهناك فائض من البيروكسيدات والشوائب ذات نقطة الغليان المنخفضة، وتركيز الأيونات المعدنية مرتفع للغاية، وهناك اختيار وتركيز غير مناسبين لمضادات الأكسدة.

(2) الصياغة: في التركيبات منخفضة الكثافة، يكون مؤشر TDI مرتفعًا جدًا، ونسبة الماء إلى عوامل النفخ الفيزيائية في عامل الرغوة غير مناسبة، وكمية عامل النفخ الفيزيائي غير كافية، ويوجد محتوى مائي زائد.

(3) تأثير المناخ: وفي الصيف تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى بطء تبديد الحرارة، وارتفاع درجات حرارة المواد، وارتفاع رطوبة الهواء، كما أن درجة الحرارة في مركز التفاعل تتجاوز درجة حرارة مضادات الأكسدة.

(4) تخزين غير لائق: عندما يرتفع مؤشر TDI، فإن الطاقة الحرارية المتراكمة خلال فترة ما بعد النضج تسبب زيادة في درجة الحرارة الداخلية، مما يؤدي إلى الاحتراق.